معايرة القوة
تُحقَّق القوة بكتل معلومة في مجال الجاذبية المحلي، وتُنقل إلى الميدان بخلايا الحمل. والأخطاء الكبيرة عملياً هي المحاذاة والزحف والحرارة، لا المعيار.
الأجهزة والدقة النموذجية
| الجهاز | المدى النموذجي | الدقة النموذجية | أين يُستخدم |
|---|---|---|---|
| آلة معيارية للقوة بالأثقال الميتة | من 1 N إلى نحو 1 MN | 0.002 to 0.01 % | معيار أولي أو وطني |
| خلية حمل أو محوّل قوة مرجعي | من 50 N إلى عدة MN | 0.02 إلى 0.05 % من القراءة | معيار نقل لمختبرات المعايرة |
| خلية حمل عملية | 1 N to MN | 0.02 إلى 0.1 % من التدريج الكامل | أنظمة الوزن ومنصات الاختبار |
| حلقة الإثبات | 1 kN to MN | 0.1 to 0.3 % | فحص آلات الاختبار |
| آلة اختبار المواد | To MN | ISO 7500-1 الصنف 0.5 أو 1 أو 2 أو 3: ±0.5 إلى ±3 % | اختبارات الشد والضغط والكلال |
| مقياس قوة محمول | 1 N to 1 kN | 0.2 إلى 1 % من التدريج الكامل | اختبار النوابض والمفاتيح والمنتجات |
الشد والضغط قياسان مختلفان: عاير في اتجاه الاستخدام. أرقام الدقة هي نطاقات نموذجية لمساعدتك على المقارنة بين الأجهزة. استخدم دائماً مواصفات الجهاز الذي أمامك.
أصناف آلات الاختبار وفق ISO 7500-1
| الصنف | حد الخطأ النسبي للقوة المشار إليها | حد قابلية التكرار |
|---|---|---|
| 0.5 | ±0.5 % | 0.5 % |
| 1 | ±1.0 % | 1.0 % |
| 2 | ±2.0 % | 2.0 % |
| 3 | ±3.0 % | 3.0 % |
تحدد أصناف ISO 376 لأجهزة إثبات القوة (00 و0.5 و1 و2) أيضاً حدوداً لقابلية إعادة الإنتاج وقابلية التكرار والصفر والاستيفاء والزحف، وأدنى قوة صالحة للاستخدام تعتمد على الدقة التمييزية (500 إلى 4000 ضعف الدقة التمييزية). اقرأ المعيار لمعرفة تلك الحدود.
معايير مرجعية وقابلية التتبع
- آلات الأثقال الميتة. تُشتق القوة من الكتلة والجاذبية المحلية وطفو الهواء، F = m g (1 - ρair/ρmass)، فهي متتبَّعة إلى الكتلة والطول والزمن.
- محوّلات القوة. تُعاير خلايا الحمل المرجعية مقابل الآلة المعيارية وتُصنَّف وفق ISO 376 في الصنف 00 أو 0.5 أو 1 أو 2.
- آلات الاختبار. تصف ISO 7500-1 وASTM E4 كيفية فحص آلة اختبار مقابل مرجع.
- خلايا الحمل في الوزن. تغطي OIML R 60 خلايا الحمل المستخدمة في أجهزة الوزن.
- نظام الجودة. ISO/IEC 17025، مجال يشمل القوة والمدى والاتجاه.
كيف تتم المعايرة
إجراء نموذجي
- اترك المضخّم وخلية الحمل يسخنان، وحافظ على ثبات الحرارة.
- ركّب المحوّل مستقيماً ومتمركزاً مع المهايئات والوصلات الصحيحة.
- حمّل النظام مسبقاً إلى أقصى قوة عدة مرات مع تثبيت قصير، لتصبح القراءة الأولى قابلة للتكرار.
- طبّق ثماني خطوات على الأقل حتى الحد الأقصى، تصاعدياً ثم تنازلياً.
- أدر المحوّل إلى عدة أوضاع، مثل 0° و120° و240°، وكرر.
- سجّل الصفر قبل وبعد، واحسب الخطأ وقابلية التكرار، وأبلغ بالصنف وعدم اليقين.
أين تقع الأخطاء
- عدم المحاذاة والأحمال الجانبية. عزوم الانحناء تضيف أخطاء لا تُظهرها الآلة المعيارية.
- الزحف والتخلّف. تنجرف القراءات تحت حمل ثابت وتختلف عند التنازل.
- الصفر لا يعود. خلية الحمل التي لا تعود إلى الصفر تعرضت لحمل زائد أو تتزحزح.
- الجاذبية المحلية. استخدام 9.80665 m/s² بينما موقعك 9.79 يعني خطأ بنسبة 0.2 %.
- درجة الحرارة. انجراف الحساسية والصفر مع الحرارة.
ما يدخل في ميزانية عدم اليقين
- عدم يقين الآلة أو المحوّل المرجعي.
- المحاذاة والأحمال الجانبية والمهايئات.
- قابلية التكرار وإعادة الإنتاج في الدوران.
- الزحف والتخلّف والعودة إلى الصفر.
- الحرارة والدقة التمييزية والمضخّم.
اجمع المساهمات كما في حاسبة ميزانية عدم اليقين، ثم قرّر القبول أو الرفض بنطاق حماية كما هو موضح في صفحة الحاسبات.
الحاسبات
كل شيء يعمل في متصفحك. لا يُرسل أي شيء تكتبه إلى أي مكان.